Северная полярная шапка



страница1/6
Дата08.05.2016
Размер0.92 Mb.
  1   2   3   4   5   6
Северная полярная шапка
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04272.jpg
Изображение, сделанное в начале мая 2002 года, показывает общий вид планеты в сезон ранней северной весны. Наверху видна отступающая северная полярная шапка. Другие белые образования, видимые на изображении, - облака кристаллов водного льда в марсианской атмосфере.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07505.jpg

Глобальное изображение северной полярной области во время северного лета.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA01471.jpg
Северная полярная шапка ранней весной. Этот слоистый ландшафт составлен изо льда с примесями пыли. Толщина льда неизвестна.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03204.jpg
Два вида северной полярной шапки. Первый получен 13 марта 1999 года, в начале северного лета (слева); второй вид (справа) - через 1 марсианский год, 26 января 2001 года. Светлые поверхности - остаточный водный лед, который не тает в течение всего лета. Окружающая шапку полоса темного материала состоит главным образом из сформированных ветром дюн. Северная полярная шапка имеет диаметр порядка 1100 километров. Внимательный просмотр показывает различия в их ледяном покрытии. Например, вверху в центре и на левом краю тоже в центре). Хотя эти различия на снимках могут показаться незначительными, на самом деле они весьма велики. Что вызывает такие большие различия в температурных режимах полярных шапок в разные годы - не известно.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02800.jpg
Еще один вид северной марсианской полярной шапки, сделанный ранним северным летом (13 марта 1999 года).

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA01337.jpg
Трехмерная модель северной полярной шапки. Для ее создания использованы 2,6 миллионов измерений высот, сделанных с помощью лазерного высотомера MOLA, которые были собраны в топографическую сетку северного полюса с пространственным разрешением 1 км. Вертикальные размеры модели многократно увеличены.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA01479.jpg
На Земле геологи используют скальные слои, чтобы «читать» историю нашей планеты. Ученые, исследующие изменения в климате Земли за прошедшие миллионы лет изучают структуру льда Гренландии и Антарктиды. Слоистые скалы и слоистые полярные материалы Марса могут также нести в себе информацию о геологической и климатической истории планеты.

Марсианские полярные регионы покрыты большими областями слоистых материалов. Начиная с их открытия в начале 1970-ых, они служат свидетельством того, что марсианский климат испытывает циклические изменения.

Правое изображение было сделано 30 июля 1998 года, оно показывает склон на краю постоянной северной полярной шапки, на котором видны множество слоев (левое изображение). Слои имеют различную толщину и различаются по интенсивности цвета. Некоторые из них формируют более крутые склоны, чем другие, и можно предположить, что они являются более стойкими к эрозии.

В верхнем левом углу - изображение северной полярной области. Черный квадрат на нем указывает местоположение более детального изображения «Викинга-2», принятого в марте 1978 года, в конце сезона северной весны и также используемого как контекстное для показа местоположения на нем более детального изображения, сделанного «Марс Глобал Сервейором» (отмечено прямоугольником).


О полярных слоистых структурах, как и о прочих полярных образованиях, будет более подробно сказано в следующей главе.
Полярные образования
«Сырная топография»
Часть южной полярной шапки, сохраняющаяся в течение южного лета, известна как остаточная шапка. Пейзаж ее сформирован из слоистого, замороженного диоксида углерода («сухого льда»), и представляет собой сложный ландшафт, состоящий из разнообразной формы неглубоких впадин и плоских неглубоких возвышенностей. Обычно такие впадины имеют круглые формы, а скарпы возвышенностей дугообразны. Подобные ландшафты совершенно непредставимы на Земле и для человеческого глаза удивительны и непривычны.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03180.jpg
Это изображение показывает область южной полярной остаточной шапки размерами 2,9 км на 4,8 км 23 февраля 2000 года, в разгаре лета. Летом, когда диоксид углерода сублимируется, скарпы, стены впадин и возвышенностей темнеют. Это потемнение склонов указывает на небольшие количества пыли, присутствующие во льду.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA05694.jpg
Южная полярная остаточная шапка главным образом состоит из замороженного диоксида углерода, представляя собой тысячи кубических километров «сухого льда». Этот снимок, сделанный в феврале 2004 года, показывает вид участка полярной шапки летом; испарение части замороженного углекислого газа создало сложную структуру поверхности, состоящую из впадин и возвышенностей весьма оригинальных форм. Более темные поверхности могут представлять собой области, где лед загрязнен пылью или где поверхность свободна ото льда. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA05279.jpg
Участок южной полярной остаточной шапки. Солнечный свет освещает сверху слева эти впадины интересной формы, сформированные в материале, основной составляющей которого является твердый углекислый газ. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04767.jpg
На этом изображении видны скарпы, плоские возвышенности и круглые впадины с плоским дном южной полярной остаточной шапки. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04685.jpg
Множество маленьких плоских возвышенностей с острыми, дугообразными сторонами. Эти возвышенности малы - каждая приблизительно 2 метра в высоту, и представляют собой остатки некогда единого слоя замороженного диоксида углерода. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02373.jpg
На некоторых участках южной полярной остаточной шапки встречаются не круглые впадины, а впадины длинные, узкие и слегка изогнутые. Подобные южные полярные структуры не имеют аналогов в северной полярной шапке или где-либо еще. Изображение было получено 4 августа 1999 года во время ранней южной весны. Оно показывает область 3 км на 5 км при разрешении 7,3 м на пиксель.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04670.jpg
Ландшафт южной полярной остаточной шапки. Изображение охватывает область шириной приблизительно 1,5 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04639.jpg
Впадины интересной формы в замороженном диоксиде углерода южной полярной шапки.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04474.jpg
Образчик областей того типа, который получил общее название «Швейцарский Сыр», местность замороженного диоксида углерода южной полярной остаточной шапки. Мы видим на этом изображении плоские невысокие возвышенности и такие же плоские неглубокие впадины весьма причудливой формы. Изображение охватывает область шириной приблизительно 900 м.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02367.jpg
Это изображение также показывает местность, напоминающую часть разрезанного швейцарского сыра. Мы видим верхний слой марсианской южной полярной остаточной шапки, состоящий из круглых впадин и плоских возвышенностей сложных форм. Материал из которых состоят эти возвышенности, имеющие высоту до 4 метров - замороженный диоксид углерода и/или вода. Изображение охватывает область 3 км на 9 км при разрешении 7,3 м на пиксель и было сделано во время ранней южной весны 3 августа 1999 года,.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03008.jpg
Ландшафт местности замороженного диоксида углерода южной полярной остаточной шапки. Диоксид углерода на Марсе замерзает при температуре порядка 148 K (-125°C). Изображение показывает область шириной 3 км. Оно было сделано во время южной весны.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04124.jpg
Пейзаж, сформированный в замороженном диоксиде углерода южной полярной остаточной шапки. Это изображение, полученное в мае 2005 года, показывает участок поверхности шириной 3 км во время южной весны.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02368.jpg
Участок поверхности остаточной южной полярной шапки в самом начале южной весны. Изображение сделано 2 августа 1999 года. Оно охватывает область 3 км на 6,1 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04130.jpg
На Земле не найти места, подобного пейзажам марсианской южной полярной остаточной шапки, где можно было бы увидеть что-либо подобное этому ландшафту тысяч квадратных километров замороженного диоксида углерода. Изображение показывает область шириной 3 км. Сезон - южная весна.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA05742.jpg
Вид небольшого участка южной полярной шапки в разгар лета в январе 2004 года. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02372.jpg
Впадины этого южного полярного участка имеют глубину порядка нескольких метров. Изображение охватывает область 3 км на 3 км, при разрешении 1,5 м на пиксель.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02374.jpg
Еще один участок южной полярной остаточной шапки, охватывающий область приблизительно 1,2 км на 1,0 км, при разрешении 2,2 м на пиксель. Изображение было сделано 11 сентября 1999 года.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02375.jpg
Участок южной полярной остаточной шапки с «сырной топографией», на котором видны два узких склона. Изображение было сделано 29 августа 1999 года во время южной весны. Оно охватывает область 3 км на 5 км, при разрешении приблизительно 3,8 м на пиксель.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02391.jpg
Местность южной полярной области.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03966.jpg
Участок южной полярной остаточной шапки. Сезон – южная весна. Изображение охватывает область шириной 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04114.jpg
Пейзаж «сухого льда». Изображение охватывает область шириной 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06367.jpg

Вид «сырного ландшафта» в разгар лета в разрешении 1,5 м на пиксель. Изображение охватывает область шириной приблизительно 1,5 км.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06696.jpg

Плоские вершины и плоские неглубокие впадины на изображении высокого разрешения (1,5 метра на пиксель) в слоистом углекислотном льде южной полярной остаточной шапки. Изображение охватывает область шириной приблизительно 1,5 км.



Изменения в южной полярной области

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02364.jpg
Три вида одного и того же участка (шириной 3 км) слоистого ландшафта около южного полюса в разные моменты времени. Вместе они показывают сезонные изменения, которые произошли в период между августом 1999 года и февралем 2000-го. Различия в ориентации поверхностных особенностей объясняются тем, что «Марс Глобал Сервейор» снимал это место каждый раз с орбит, немного отличающихся по направлению.

Ландшафт начал оттаивать в начале августа 1999 года, и на первом снимке видны появившиеся темные пятна. Ветер переносит часть оттаявшего темного материала, создавая темные полосы поперек пейзажа. К концу сентября, уже гораздо большая часть ландшафта оказывается покрыта темными пятнами и узкими, темными ветровыми полосами (второй снимок). К февралю сошло все морозное покрытие, обнажив находившуюся под ним слоистую поверхность.


Иногда предоставляется возможность посмотреть, изменилось ли что-нибудь на планете за прошедший годовой цикл (а иногда и за несколько).
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03471.jpg
Удивительные изменения были зарегистрированы в августе 2001 года, когда южная полярная шапка появилась из зимней тьмы. 28 ноября 1999 года был сделан левый снимок участка южной полярной поверхности, который показывает множество причудливых структур ландшафта топографии типа «швейцарского сыра» - дугообразных скарпов, плоских возвышенностей и неглубоких округлых впадин с плоским дном. Снимок этой же области от 9 октября 2001 года показал ряд изменений. За марсианский год скарпы отступили приблизительно на 3 метра. В некоторых местах изменения видны особенно отчетливо – так, небольшая возвышенность полностью исчезла (место показано стрелкой). Оба изображения освещены сверху справа, и каждое показывает одинаковой ширины область - 2 км на 6,9 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/figures/PIA04295_fig1.jpg

http://photojournal.jpl.nasa.gov/figures/PIA04295_fig2.jpg

http://photojournal.jpl.nasa.gov/figures/PIA04295_fig3.jpg

http://photojournal.jpl.nasa.gov/figures/PIA04295_fig4.jpg

Эта последовательность изображений одного из участков южной полярной шапки также показывает происходящие с течением времени изменения. Мы видим, как впадины увеличиваются и сливаются друг с другом, как исчезают небольшие возвышенности.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04528.jpg

Еще одна пара изображений позволяет увидеть увеличение впадин. Первое изображение было сделано в мае 2003 года. Второе - показывает ту же самую область южной полярной остаточной шапки на 2 марсианских года раньше - в августе 1999 года.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03179.jpg
Сравните изображения слева с подобными им справа. Многие маленькие возвышенности исчезли, а впадины расширились в течение времени с 1999 года (когда были сделаны левые снимки) и 2001 года (когда были сделаны правые).

Факт, что полярная шапка изменяется, предполагает сходство происходящих на Марсе глобальных изменений климата с теми, которые периодически происходили и происходят на Земле. Возможно, сейчас мы являемся свидетелями окончания марсианского Ледникового периода.

В каждом случае изображения показывают области шириной приблизительно 250 метров.


Участки северной полярной шапки
Если многие участки южной полярной шапки могут напоминать швейцарский сыр, то участки северной полярной шапки похожи на совсем другие продукты – например, на творог.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02369.jpg
Перед нами участок северной полярной шапки в летний период. Глубина ям, видимых на этом изображении, менее 2 метров.

Изображение охватывает область 1,5 км на 3 км, при разрешении 3 м на пиксель.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02370.jpg
Изображение показывает небольшую (1 км2) область марсианской северной полярной остаточной ледяной шапки в летний период.

Поверхность походит на кухонную губку – она имеет плоскую вершину и множество близко расположенных ям. Поверхность имеет серый цвет, в то время как дно ям более темно. Каждая яма имеет ширину от 10 до 20 метров и не глубже 2 метров. Эта структура очень отличается тех, что замечены на южной полярной шапке, где можно видеть гораздо больших размеров круглые депрессии, формирующие местности, больше похожие на пластины швейцарского сыра, чем на кухонную губку.

Изображение имеет разрешение приблизительно 1,4 м на пиксель.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06858.jpg
Вид типичной структуры ледяной северной полярной шапки. Поверхность имеет впадины глубиной до нескольких метров. Северная полярная остаточная шапка Марса состоит главным образом из водяного льда, в то время как южная полярная остаточная шапка – в основном из диоксида углерода. Изображение охватывает область приблизительно 1 км на 1,4 км, при разрешении 1,4 м на пиксель.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07329.jpg

Участок северной полярной остаточной шапки во время северного лета. Темнота дна многочисленных ям может быть объяснена накапливающейся там со временем пылью.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02898.jpg
Участок размерами 2 км на 0,9 км.


Слоистые полярные ледяные склоны
Слоистые ландшафты полярных областей Марса являются одними из наиболее экзотических планетных пейзажей нашей Солнечной Системы. На склонах полярных шапок часто можно различить десятки слоев, имеющих разные толщину и физические свойства. Некоторые из нах обрываются круче других, что свидетельствует о их большей прочности по отношению к эрозии. Более прочные слои, вероятно, чем-то сцементированы - скорее всего, льдом. У всех слоев грубая текстура - результат эрозии.

То, насколько подобные полярные ландшафты могут быть странны и непонятны для человеческого глаза, может быть проиллюстрировано на этом примере:


http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02390.jpg
Слоистая структура южной полярной остаточной шапки, показанные на этом изображении, должна содержать в себе детальный отчет об истории климата Марса за последние 100 миллионов лет. Материалы, из которых она состоит, могут включать в себя замороженный диоксид углерода, водяной лед и пыль.

Изображение было сделано в течение южного весеннего сезона в октябре 1999 года. Его разрешение приблизительно 12 м в пикселе. Изображение охватывает область приблизительно 10 км на 4 км.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07503.jpg

Слоистый материал северной полярной области. Снимок сделан северным летом. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.



http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA03468.jpg
Это изображение, сделанное в апреле 2001 года, показывает слои края северной полярной шапки в дугообразном скарпе. Изображение охватывает область шириной приблизительно 14,5 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA05530.jpg
Северная полярная область. Более высокие слои более светлы и состоят в значительной части из льда, более низкие слои имеют в своем составе меньше льда и содержат некоторое количество темного песка. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04910.jpg
Слоистые материалы покрывают старую кратерированную поверхность около южного полюса. Изображение представляет собой мозаику из восьми снимков, сделанных в период между 8 ноября и 26 ноября 2003 года, и охватывает область более чем 325 км в длину и 100 км в ширину.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04877.jpg
Южная полярная область. Пример слоистой структуры, расположенной на склоне. Изображение сделано южным летом в начале ноября 2003 года. Самые низкие слои расположены наверху снимка. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04500.jpg
Слоистый скарп в марсианской северной полярной шапке. Слои, как полагают, состоят из смеси пыли, льда, и, возможно, песка. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

Изображения слоистого материала на трех участках Северного Полюса:


http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02897.jpg
Участок размерами 10 км на 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02899.jpg
Участок размерами 10 км на 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07062.jpg
Склон в северной полярной области. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07063.jpg
Еще один пример северного полярного слоистого материала, состоящего, как предполагают, из смеси пыли и льда - холм и смежная с ним впадина. Впадина овальной формы находится в нижней половине изображения. Холм расположен в центре снимка. Изображение показывает участок шириной около 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA00809.jpg
Южная полярная область. Изображение показывает участок поверхности 30 км на 29 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA00810.jpg
Полярная слоистая структура южной остаточной шапки. Изображение охватывает участок поверхности 15 км на 14 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02070.jpg
Эти три изображения северной полярной шапки были получены в апреле 1999 года. Каждое показывает различные участки одной впадины. Участки, показанные на левом и правом изображениях, отделены друг от друга расстоянием более чем 100 км. Обратите внимание на то, что несмотря на расстояние, слои на разных снимках почти точно совпадают в каждом изображении.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07118.jpg
Слои в северной полярной области. Эти слои могут нести в себе информацию об истории изменений марсианского климата, происходившие в течение сотен миллионов лет. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06344.jpg
Обнажения слоистого материала южной полярной области. Изображение сделано во время южной весны, когда часть поверхности все еще была покрыта замерзшим диоксидом углерода. Изображение охватывает область шириной 3 км.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA02371.jpg
Остаточная поверхность северной полярной шапки (белая область) переходит в слоистый ландшафт, который занимает нижние 2/3 изображения, охватывающего область 750 м на 2,5 км, при разрешении 1,8 м на пиксель. Оно было сделано во время северного лета 13 апреля 1999 года.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA04801.jpg
Разрушенный эрозией слоистый материал в южной полярной области. Слои, подобные ступеням, состоят из смеси пыли и льда. Изображение охватывает область шириной приблизительно 3 км.

  1   2   3   4   5   6


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница